(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準面に沿って移動する第１及び第２ステージと、
前記基準面に交差する第１方向に沿った、前記第１及び第２ステージの間の第１ギャップを計測する第１計測装置と、
前記第１計測装置の計測結果に基づいて、前記第１ギャップを調整する第１調整装置と
を備えたことを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
前記第１調整装置は、前記第１及び第２ステージが互いに近接した際に、前記第１及び第２ステージの少なくとも一のステージの前記第１方向に沿った位置を調整することを特徴とする請求項１記載のステージ装置。
【請求項３】
前記第１調整装置は、前記第１ギャップが０．１ｍｍ以下になるように、前記第１及び第２ステージの少なくとも一のステージの前記第１方向に沿った位置を調整することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のステージ装置。
【請求項４】
前記第１方向は、前記基準面と直交することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のステージ装置。
【請求項５】
前記基準面に沿った、前記第１及び第２ステージの間の第２ギャップを計測する第２計測装置と、
前記第２計測装置の計測結果に基づいて、前記第２ギャップを調整する第２調整装置と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のステージ装置。
【請求項６】
前記第２調整装置は、前記第２ギャップが０．５ｍｍ以下になるように、前記第１及び第２ステージの少なくとも一のステージの前記基準面に沿った位置を調整することを特徴とする請求項５記載のステージ装置。
【請求項７】
基準面に沿って移動する第１及び第２ステージと、
前記第１及び第２ステージの、前記基準面に沿った各位置を計測する計測装置と、
前記第１ステージの上面のエッジ及び前記第２ステージの上面のエッジを検出する検出装置と、
前記計測装置の計測結果と前記検出装置の検出結果とに基づいて、前記第１及び第２ステージの少なくとも一のステージの前記基準面に沿った位置を調整する調整装置と
前記検出装置の前記検出結果に基づいて、前記基準面に交差する方向に沿った、前記第１及び第２ステージの間の第２ギャップを算出する算出装置と
を備えたことを特徴とするステージ装置。
【請求項８】
前記調整装置は、前記基準面に沿った前記第１及び第２ステージの間の第１ギャップが０．５ｍｍ以下になるように、前記第１及び第２ステージの少なくとも一のステージの前記基準面に沿った位置を調整することを特徴とする請求項７記載のステージ装置。
【請求項９】
前記第１又は第２ステージの一部が他方のステージに対して張り出していることを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載のステージ装置。
【請求項１０】
液体を介して基板を露光する露光装置において、
請求項１から請求項６の何れか一項に記載のステージ装置を備え、
前記第１計測装置は前記液体を介さずに前記第１ギャップを計測することを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
液体を介して基板を露光する露光装置において、
請求項７から請求項９の何れか一項に記載のステージ装置を備え、
前記検出装置は前記液体を介さずに前記第１ステージの上面のエッジ及び前記第２ステージの上面のエッジを検出することを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
前記第１ステージは前記基板を保持する基板ステージであり、前記第２ステージは露光に関する情報を計測する計測ステージであることを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の露光装置。
【請求項１３】
露光工程を有するデバイスの製造方法であって、請求項１０から請求項１２の何れか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項１４】
液浸露光のために液浸領域を互いに相対移動可能な第１部材と第２部材との間で移動させる方法であって、
前記第１部材と前記第２部材との間で液体を移動させる第１ステップと、
前記第１ステップに先立って、前記第１部材と前記第２部材との位置関係を計測する第２ステップと、
前記第１ステップと前記第２ステップとの間で、前記第２ステップでの計測に基づいて前記第１部材と前記第２部材との位置関係を調整する第３ステップと、を備え、
前記第１及び第２部材は基準面に沿って移動可能であり、
前記第２ステップでは前記基準面に交差する第１方向に沿った前記第１及び第２部材の間の第１ギャップを計測し、
前記第３ステップでは前記計測に基づいて前記第１ギャップを調整することを特徴とする方法。
【請求項１５】
液体を介して第１部材に保持された基板を露光する露光方法であって、
前記第１部材と、前記第１部材と相対移動が可能な第２部材との間で液体を移動させる第１ステップと、
前記第１ステップに先立って、前記第１部材と前記第２部材との位置関係を計測する第２ステップと、
前記第１ステップと前記第２ステップとの間で、前記第２ステップでの計測に基づいて前記第１部材と前記第２部材との位置関係を調整する第３ステップと、を備え、
前記第１及び第２部材は基準面に沿って移動可能であり、
前記第２ステップでは前記基準面に交差する第１方向に沿った前記第１及び第２部材の間の第１ギャップを計測し、
前記第３ステップでは前記計測に基づいて前記第１ギャップを調整することを特徴とする露光方法。
【請求項１６】
前記第３ステップでは前記第１ギャップが０．１ｍｍ以下になるように前記第１及び第２部材の少なくとも一の部材の前記第１方向に沿った位置を調整することを特徴とする請求項１５記載の露光方法。
【請求項１７】
光学部材と前記第１部材との間の空間に液体を満たして露光を行い、前記第１方向は前記光学部材の光軸方向に沿った方向であることを特徴とする請求項１５記載の露光方法。
【請求項１８】
前記第１及び第２部材は基準面に沿って移動可能であり、前記第２ステップでは前記基準面に沿った前記第１及び第２部材の間の第２ギャップを計測し、前記第３ステップでは前記計測に基づいて前記第２ギャップを調整することを特徴とする請求項１５記載の露光方法。
【請求項１９】
前記第３ステップでは前記第２ギャップが０．５ｍｍ以下になるように前記第１及び第２部材の少なくとも一の部材の前記基準面に沿った位置を調整することを特徴とする請求項１８記載の露光方法。
【請求項２０】
前記第１及び第２部材は基準面に沿って移動可能であり、
前記第２ステップは、前記第１及び第２部材の前記基準面に沿った各位置を計測する第４ステップと、前記第１部材の上面のエッジ及び前記第２部材の上面のエッジを検出する第５ステップとを含み、
前記第３ステップは、前記第４ステップと前記第５ステップとに基づいて前記第１及び第２部材の少なくとも一の部材の前記基準面に沿った位置を調整することを特徴とする請求項１５記載の露光方法。
【請求項２１】
前記第２ステップでは、液体を介さずに前記第１部材と前記第２部材との位置関係を計測することを特徴とする請求項１５記載の露光方法。
【請求項２２】
露光工程を有するデバイスの製造方法であって、請求項１５から請求項２１の何れか一項に記載の露光方法を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項２３】
液体を介して基板を露光する露光装置を製造する方法であって、
請求項１から請求項９の何れか一項に記載のステージ装置を供給するステップと、
液体を介さずに前記第１ステージと前記第２ステージとの位置関係を計測するステップと、を備えることを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のステージを備えるステージ装置、露光装置、方法、露光方法、及びデバイス製造方法に関する。
本願は、２００５年８月５日に出願された特願２００５−２２７６６６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子、撮像装置（ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等）、薄膜磁気ヘッド等のデバイスの製造工程の一つであるリソグラフィ工程においては、マスクとしてのレチクルのパターンを、投影光学系を介して基板としてのフォトレジストが塗布されたウェハ（又はガラスプレート等）上に転写するために、露光装置が使用されている。この露光装置としては、ステッパー等の一括露光型（静止露光型）の投影露光装置、又はスキャニングステッパー等の走査露光型の投影露光装置（走査型露光装置）等が使用されている。【０００３】
近年においては、解像度向上のために投影光学系とウェハとの間に気体よりも屈折率の高い液体を充満させて投影光学系の開口数を大きくして解像度を向上させる液浸式の露光装置が実現されている。以下の特許文献１には、この種の露光装置において、ウェハの高さ位置と同一の高さ位置に設定された平面板を設け、ウェハの交換時に投影光学系の直下からウェハを待避させつつ平面板を投影光学系の直下に移動させることで投影光学系とウェハとの間の液体を一時的に平面板上に受け渡し、交換終了後に投影光学系の直下に位置する平面板を待避させつつ新たなウェハを投影光学系の直下に配置することで投影光学系と新たなウェハとの間に液体を充満させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１９８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、投影光学系とウェハとの間の液体を、上記の特許文献１に開示された平面板に一時的に受け渡し、又は平面板に受け渡された液体を再びウェハに受け渡すときのように、２つの部材間で液体を受け渡す際に、それら部材間に所定の幅以上の隙間が生じていると液体が漏れる虞がある。また、所定の高さ以上の段差が生じていると液体が完全に受け渡されず一部が残存する虞がある。液体が漏れるとステージ内に浸入して錆等が生じて、基板ステージの性能を劣化させることが考えられる。また、液体の気化熱によってステージの温度が変動し、露光精度（解像度、転写忠実度、重ね合わせ精度、線幅誤差等）の低下を招く虞がある。【０００５】
本発明は、漏れ及び液体の残存が生ずることなく液体を受け渡すことができるステージ装置及び露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
本発明の第１の態様に従えば、基準面（２１ａ）に沿って移動する第１及び第２ステージ（ＷＳＴ、ＭＳＴ）と、前記基準面に交差する第１方向に沿った、前記第１及び第２ステージの間の第１ギャップ（Ｇ２）を計測する第１計測装置（６４）と、前記第１計測装置の計測結果に基づいて、前記第１ギャップを調整する第１調整装置（２０、２７、４７）とを備えるステージ装置が提供される。
このステージ装置によると、第１計測装置によって第１ステージと第２ステージとの交差方向における相対位置が計測され、この計測結果に基づいて第１調整装置によって第１ステージと第２ステージとの相対位置が調整される。
本発明の第２の態様に従えば、基準面（２１ａ）に沿って移動する第１及び第２ステージ（ＷＳＴ、ＭＳＴ）と、前記第１及び第２ステージの、前記基準面に沿った各位置を計測する計測装置（２２、２３）と、前記第１ステージの上面のエッジ及び前記第２ステージの上面のエッジを検出する検出装置（４５）と、前記計測装置の計測結果と前記検出装置の検出結果とに基づいて、前記第１及び第２ステージの少なくとも一のステージの前記基準面に沿った位置を調整する調整装置と（２０、２８ａ、２８ｂ、４８ａ、４８ｂ）とを備えるステージ装置が提供される。
このステージ装置によると、位置検出装置によって第１ステージ及び第２ステージの第１方向の位置がそれぞれ検出されるとともに、検出装置によって第１ステージ上面のエッジ部及び第２ステージ上面のエッジ部がそれぞれ検出され、これらの検出結果に基づいて調整装置によって第１ステージと第２ステージとの少なくとも一方の第１方向の位置が調整される。
本発明の第３の態様に従えば、液体（Ｌｑ）を介して基板（Ｗ）を露光する露光装置において、第１の態様によるステージ装置を備え、前記第１計測装置は前記液体を介さずに前記第１ギャップを計測する露光装置が提供される。
本発明の第４の態様に従えば、液体（Ｌｑ）を介して基板（Ｗ）を露光する露光装置において、第２の態様によるステージ装置を備え、前記検出装置は前記液体を介さずに前記第１ステージの上面のエッジ及び前記第２ステージの上面のエッジを検出する露光装置が提供される。
本発明の第５の態様に従えば、露光工程を有するデバイスの製造方法であって、上記の露光装置を用いるデバイスの製造方法が提供される。
本発明の第６の態様に従えば、液浸露光のために液浸領域を互いに相対移動可能な第１部材（ＷＳＴ）と第２部材（ＭＳＴ）との間で移動させる方法であって、前記第１部材と前記第２部材との間で液体（Ｌｑ）を移動させる第１ステップと、前記第１ステップに先立って、前記第１部材と前記第２部材との位置関係を計測する第２ステップと、を備える方法が提供される。
本発明の第７の態様に従えば、液体（Ｌｑ）を介して第１部材（ＷＳＴ）に保持された基板（Ｗ）を露光する露光方法であって、前記第１部材と、前記第１部材と相対移動が可能な第２部材（ＭＳＴ）との間で液体を移動させる第１ステップと、前記第１ステップに先立って、前記第１部材と前記第２部材との位置関係を計測する第２ステップと、を備える露光方法が提供される。
本発明の第８の態様に従えば、露光工程を有するデバイスの製造方法であって、上記の露光方法を用いる製造方法が提供される。
本発明の第９の態様に従えば、液体（Ｌｑ）を介して基板（Ｗ）を露光する露光装置（ＥＸ）を製造する方法であって、上記のステージ装置を供給するステップと、液体を介さずに前記第１ステージと前記第２ステージとの位置関係を計測するステップと、を備える露光方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１ステージ及び第２ステージの相対位置の計測結果に基づいて第１ステージ及び第２ステージの相対位置が調整されるため、第１ステージと第２ステージとの間で液体を受け渡す場合に、漏れ及び液体の残存が生ずることなく液体を受け渡すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による露光装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】ステージ装置の構成を示す斜視図である。
【図３】露光装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】水の受け渡し時におけるウェハステージと計測ステージとの位置関係を示す図である。
【図４Ｂ】水の受け渡し時におけるウェハステージと計測ステージとの位置関係を示す図である。
【図５Ａ】アライメント系を用いたウェハステージと計測ステージとのＹ方向における相対位置測定を説明するための図である。
【図５Ｂ】アライメント系を用いたウェハステージと計測ステージとのＹ方向における相対位置測定を説明するための図である。
【図６Ａ】アライメント系を用いたウェハステージと計測ステージとのＹ方向における相対位置測定を説明するための図である。
【図６Ｂ】アライメント系を用いたウェハステージと計測ステージとのＹ方向における相対位置測定を説明するための図である。
【図７Ａ】フォーカス・レベリング検出系を用いたウェハステージと計測ステージとのＺ方向における相対位置測定を説明するための図である。
【図７Ｂ】フォーカス・レベリング検出系を用いたウェハステージと計測ステージとのＺ方向における相対位置測定を説明するための図である。
【図８】アライメント系に設けられるフォーカス状態検出系の検出原理を説明するための図である。
【図９Ａ】ウェハステージと計測ステージとが近接状態にあるときのエッジ部の拡大図である。
【図９Ｂ】ウェハステージと計測ステージとが近接状態にあるときのエッジ部の拡大図である。
【図９Ｃ】ウェハステージと計測ステージとが近接状態にあるときのエッジ部の拡大図である。
【図９Ｄ】ウェハステージと計測ステージとが近接状態にあるときのエッジ部の拡大図である。
【図１０】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０００９】
２０    主制御装置  ２１ａ  移動面  ２２，２３  Ｙ軸干渉計  ２７    第１駆動系  ２８ａ，２８ｂ第２駆動系  ４５    アライメント系  ４７    第１駆動系  ４８ａ，４８ｂ第２駆動系  ６４    フォーカス・レベリング検出系  Ｌｑ    水（液体）  ＭＳＴ  マスクステージ  ＳＴ    ステージ装置  Ｗ    ウェハ（基板）  ＷＳＴ  ウェハステージ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態によるステージ装置及び露光装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による露光装置の概略構成を示す側面図である。図１に示す露光装置ＥＸは、図１中の投影光学系ＰＬに対してマスクとしてのレチクルＲと基板としてのウェハＷとを相対的に移動させつつ、レチクルＲに形成されたパターンをウェハＷに逐次転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の露光装置である。【００１１】
尚、以下の説明においては、必要であれば図中にＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。図１に示すＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がウェハＷの移動面に平行な面に含まれるよう設定され、Ｚ軸が投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに沿う方向に設定されている。また、本実施形態ではレチクルＲ及びウェハＷを同期移動させる方向（走査方向）をＹ方向に設定している。【００１２】
図１に示す通り、本実施形態の露光装置ＥＸは、照明光学系ＩＬＳ、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影ユニットＰＵ、基板としてのウェハＷを保持する第１ステージとしてのウェハステージＷＳＴと第２ステージとしての計測ステージＭＳＴとを有するステージ装置ＳＴ、及びこれらの制御系を含む。照明光学系ＩＬＳは、不図示のレチクルブラインドで規定されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域を照明光（露光光）ＩＬによってほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとしては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。【００１３】
レチクルステージＲＳＴ上には、パターン面（図１における−Ｚ側の面）にパターンが形成されたレチクルＲが、例えば真空吸着により保持されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータを含むレチクルステージ駆動部１１（図１では不図示、図３参照）によって、照明光学系ＩＬＳの光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に垂直なＸＹ平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向（Ｙ方向）に指定された走査速度で駆動可能に構成されている。【００１４】
レチクルステージＲＳＴのステージ移動面内の位置（Ｚ軸周りの回転を含む）は、レーザ干渉計（以下、レチクル干渉計という）１２によって、移動鏡１３（実際にはＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡とＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡とが設けられている）を介して、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。このレチクル干渉計１２の計測値は主制御装置２０（図１では不図示、図３参照）に出力される。主制御装置２０は、このレチクル干渉計１２の計測値に基づいてレチクルステージＲＳＴのＸ方向、Ｙ方向、及びθＺ方向（Ｚ軸周りの回転方向）の位置を算出するとともに、この算出結果に基づいてレチクルステージ駆動部１１を制御することで、レチクルステージＲＳＴの位置（及び速度）を制御する。【００１５】
レチクルステージＲＳＴの上方には、露光波長の光を用いたＴＴＲ（Through The Reticle）アライメント系からなる一対のレチクルアライメント検出系１４ａ，１４ｂがＸ方向に所定距離隔てて設けられている。レチクルアライメント検出系１４ａ，１４ｂは、レチクルＲ上の一対のレチクルアライメントマークと、これらに対応する計測ステージＭＳＴ上の一対の基準マークの投影光学系ＰＬを介した共役像とを同時に観察するものである。これらのレチクルアライメント検出系１４ａ，１４ｂとしては、例えば特開平７−１７６４６８号公報（対応する米国特許第５，６４６，４１３号）等に開示されるものと同様の構成のものが用いられている。【００１６】
投影ユニットＰＵは、鏡筒１５と、鏡筒１５内に所定の位置関係で保持された複数の光学素子を含む投影光学系ＰＬとを含む。投影光学系ＰＬとしては、例えばＺ方向の共通の光軸ＡＸを有する複数のレンズ（レンズエレメント）からなる屈折光学系が用いられている。また、図示は省略しているが、投影光学系ＰＬを構成する複数のレンズのうち、特定の複数のレンズは、主制御装置２０からの指令に基づいて結像特性補正コントローラ１６（図３参照）によって制御され、投影光学系ＰＬの光学特性（結像特性を含む）、例えば倍率、ディストーション、コマ収差、及び像面湾曲（像面傾斜を含む）等の調整が可能である。【００１７】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、液浸法を適用した露光を行うため、投影光学系ＰＬの最も像面（ウェハＷ側）に近い光学素子としてのレンズ（以下、先玉ともいう）ＧＬの近傍には、液浸装置１７の液体供給ノズル１８ａと、液体回収ノズル１８ｂとが設けられている。液体供給ノズル１８ａには、その一端が液体供給装置１９ａ（図１では不図示、図３参照）に接続された不図示の供給管の他端が接続されている。液体回収ノズル１８ｂには、その一端が液体回収装置１９ｂ（図１では不図示、図３参照）に接続された不図示の回収管の他端が接続されている。【００１８】
上記の液体としては、ここではＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍの光）が透過する超純水（以下、特に必要な場合を除いて、単に「水」と記述する）を用いる。超純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、ウェハＷ上に塗布されたフォトレジスト及び光学レンズ等に対する悪影響を及ぼさないという利点がある。ここで、水の屈折率ｎはほぼ１．４４であり、この水の中では照明光ＩＬの波長は１９３ｎｍ×１／ｎ＝約１３４ｎｍに短波長化される。また、ウェハＷの温度とほぼ同じ温度の液体を供給して液浸領域を形成することとしてもよい。これにより、液体との温度差によるウェハＷの熱変形などを防止することができる。【００１９】
液体供給装置１９ａは、主制御装置２０からの指示に応じて供給管に接続されたバルブを所定開度で開き、液体供給ノズル１８ａを介して先玉ＧＬとウェハＷとの間に水を供給する。また、液体回収装置１９ｂは、主制御装置２０からの指示に応じて回収管に接続されたバルブを所定開度で開き、液体回収ノズル１８ｂを介して先玉ＧＬとウェハＷとの間から液体回収装置１９ｂ（液体のタンク）の内部に水を回収する。このとき、主制御装置２０は、先玉ＧＬとウェハＷとの間に液体供給ノズル１８ａから供給される水の量と、液体回収ノズル１８ｂを介して回収される水の量とが常に等しくなるように、液体供給装置１９ａ及び液体回収装置１９ｂに対して指令を与える。従って、先玉ＧＬとウェハＷとの間に一定量の水Ｌｑ（図１参照）が保持される。尚、先玉ＧＬとウェハＷとの間に保持される水Ｌｑは、常に入れ替わることになる。【００２０】
以上説明した通り、本実施形態の露光装置の液浸装置１７は、液体供給装置１９ａ、液体回収装置１９ｂ、供給管、回収管、液体供給ノズル１８ａ、及び液体回収ノズル１８ｂ等を含む局所液浸装置である。【００２１】
ステージ装置ＳＴは、例えば半導体工場の床面ＦＬ上に配置されたフレームキャスタＦＣ、フレームキャスタＦＣ上に設けられたベース盤２１、ベース盤２１の上方に配置されベース盤２１の上面（移動面）２１ａに沿って移動するウェハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴ、これらのステージＷＳＴ，ＭＳＴの位置を検出するＹ軸干渉計２２，２３を含む干渉計システム２４（図３参照）、並びにステージＷＳＴ，ＭＳＴを駆動するステージ駆動部２５（図３参照）を含む。上記のウェハステージＷＳＴは、レチクルＲのパターンをウェハＷに露光転写するためにウェハＷを保持して移動する。一方、計測ステージＭＳＴは、ウェハステージＷＳＴが投影光学系ＰＬと対向していない期間中、例えば、ウェハステージＷＳＴがウェハＷの交換のためにローディングポジションに位置している間に投影光学系ＰＬの下方に位置して各種の計測を行うものである。尚、液浸装置１７は、投影光学系ＰＬの先玉ＧＬとウェハステージＷＳＴとの間、及び投影光学系ＰＬの先玉ＧＬと計測ステージＭＳＴとの間も水で満たすことが可能である。【００２２】
次に、ステージ装置ＳＴの構成について詳細に説明する。図２は、ステージ装置ＳＴの構成を示す斜視図である。図２に示す通り、フレームキャスタＦＣは、Ｘ方向の一側と他側との端部近傍にＹ方向を長手方向として上方に突出した突部ＦＣａ，ＦＣｂが一体的に形成された概略平板状からなるものである。ベース盤（定盤）２１は、フレームキャスタＦＣの突部ＦＣａ，ＦＣｂに挟まれた領域上に配置されている。ベース盤２１の上面（移動面）２１ａは平坦度が極めて高く仕上げられ、ウェハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴのＸＹ平面に沿った移動の際のガイド面とされている。【００２３】
ウェハステージＷＳＴは、図２に示す通り、ベース盤２１上に配置されたウェハステージ本体２６とウェハステージ本体２６上に搭載されたウェハテーブルＷＴＢとを含む。ウェハステージ本体２６は、断面矩形枠状でＸ方向に延びる中空部材によって構成されている。このウェハステージ本体２６の下面には、本願出願人が先に出願した特願２００４−２１５４３４号（対応国際公開２００６／００９２５４）に記載されているような自重キャンセラ機構が設けられている。この自重キャンセラ機構は、ベローズに内圧をかけてウェハステージＷＳＴを支える支持部と、ガイド面としての移動面２１ａに対向してウェハステージＷＳＴを移動面２１ａに対して浮上させるエアベアリング部とを有している。【００２４】
また、ウェハステージＷＳＴは、ウェハステージ本体２６をＸ方向にロングストロークで駆動するとともに、Ｙ方向、Ｚ方向、θｘ（Ｘ軸周りの回転方向）、θｙ（Ｙ軸周りの回転方向）、θｚ（Ｚ軸周りの回転方向）に微小駆動する第１駆動系２７と、ウェハステージ本体２６及び第１駆動系２７をＹ方向にロングストロークで駆動する第２駆動系２８ａ，２８ｂとを備えている。更に、ウェハステージＷＳＴは、Ｘ方向に等速運動をするチューブキャリア２９と、真空又はエア等の用力をチューブキャリア２９からウェハステージ本体２６に非接触で伝達する不図示の６自由度パイプを備えている。ここで、チューブキャリア２９がＸ方向に等速運動するのは、チューブキャリア２９の駆動により発生する反力がウェハステージ本体２６に及ぼす影響を少なくするためである。【００２５】
ウェハステージ本体２６の＋Ｘ側の側面及び−Ｘ側の側面には、それぞれ３つの開口が形成されている。これらの開口のうちの各々の側面のほぼ中央部に形成された開口を介してウェハステージ本体２６を貫通するように、複数のコイルを備えるＹ軸用固定子３３が設けられている。また、各々の側面に形成された３つの開口のうち、Ｙ軸用固定子３３が貫通している開口をＹ方向に挟むように形成された２つの開口の各々を介してウェハステージ本体２６を貫通するように、２つのＸ軸用固定子３４ａ，３４ｂが設けられている。更に、上述した３つの開口の各々には永久磁石が設けられている。【００２６】
上記のＹ軸用固定子３３は、それが貫通している開口に設けられた永久磁石と協働してウェハステージ本体２６をＹ方向に微小駆動する。また、上記の２つのＸ軸用固定子３４ａ，３４ｂは、それぞれが貫通している開口に設けられた永久磁石とそれぞれ協働してウェハステージ本体２６をＸ方向に長いストロークで駆動する。ここで、各々のＸ軸用固定子３４ａ，３４ｂの駆動量を異ならせることにより、ウェハステージ本体２６をθｚ方向に回転させることができる。【００２７】
即ち、第１駆動系２７は、Ｘ軸用固定子３４ａ，３４ｂと永久磁石とからなるムービングマグネット型のリニアモータと、Ｘ軸用固定子３４ａ，３４ｂと永久磁石とからなるムービングマグネット型のリニアモータとを備えている。尚、ここではムービングマグネット型のリニアモータを備える場合を例に挙げて説明するが、ムービングコイル型のリニアモータを備えていても良い。また、以上の通り、ウェハステージＷＳＴは、Ｘ方向の移動に関して、その移動をガイドするガイド部材を有さないガイドレスステージである。【００２８】
また、ウェハステージ本体２６の下方には、Ｘ方向に延びる２つのＺ軸固定子及びこれらに対応した永久磁石（何れも図示省略）が設けられている。各々のＺ軸固定子の駆動量を個別に制御することにより、ウェハステージ本体２６をＺ方向、θｘ、θｙ方向に駆動することができる。また、チューブキャリア２９をＸ方向に駆動するために、Ｘ方向に延びる固定子３７も設けられている。尚、上記のＹ軸用固定子３３、Ｘ軸用固定子３４ａ，３４ｂ、Ｚ軸固定子、及び固定子３７の各々は両端が第２駆動系２８ａ，２８ｂを構成する可動子３９ａ，３９ｂにそれぞれ固定されている。【００２９】
フレームキャスタＦＣの突部ＦＣａ，ＦＣｂの上方には、第２駆動系２８ａ，２８ｂを構成するＹ方向に延びるＹ軸用の固定子３８ａ，３８ｂがそれぞれ配設されている。これらのＹ軸用の固定子３８ａ，３８ｂは、それぞれの下面に設けられた不図示の気体静圧軸受、例えばエアベアリングによって突部ＦＣａ，ＦＣｂの上方において所定のクリアランスを介して浮上支持されている。これはウェハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴのＹ方向の移動により発生した反力により、固定子３８ａ，３８ｂがＹ方向のＹカウンタマスとして逆方向に移動して、この反力を運動量保存の法則により相殺するためである。【００３０】
これらの固定子３８ａ，３８ｂの間には上述したウェハステージ本体２６等が配置されており、Ｙ軸用固定子３３、Ｘ軸用固定子３４ａ，３４ｂ、Ｚ軸固定子、及び固定子３７の各々の両端に固定された可動子３９ａ，３９ｂが固定子３８ａ，３８ｂの内側からそれぞれ挿入されている。固定子３８ａ，３８ｂはＹ方向に沿って配列された永久磁石を備えており、可動子３９ａ，３９ｂはＹ方向に沿って配列されたコイルを備えている。即ち、第２駆動系２８ａ，２８ｂは、ウェハステージＷＳＴをＹ方向に駆動するムービングコイル型のリニアモータを備えている。尚、ここではムービングコイル型のリニアモータを備える場合を例に挙げて説明するが、ムービングマグネット型のリニアモータを備えていても良い。【００３１】
ウェハステージＷＳＴは、Ｙ方向の移動に関して、固定子３８ａと可動子３９ａとの電磁的結合、及び固定子３８ｂと可動子３９ｂとの電磁的結合を除いて、その移動をガイドするガイド部材を有さないガイドレスステージである。尚、ウェハステージＷＳＴをＸ方向に駆動した際の反力は、第２駆動系２８ａ，２８ｂに設けられる固定子３８ａ，３８ｂと可動子３９ａ，３９ｂとの間の電磁的な結合を介して不図示のＸカウンタマスに伝わる。このＸカウンタマスは、フレームキャスタＦＣの突部ＦＣａ，ＦＣｂと固定子３８ａ，３８ｂとの間に設けられており、Ｙ方向のカウンタマスとして用いられる固定子３８ａ，３８ｂを支持してＸ方向に移動可能に構成される。ウェハステージＷＳＴ及び／又は計測ステージＭＳＴのＸ方向の移動とは逆方向にＸカウンタマスが移動することにより、ウェハステージＷＳＴをＸ方向に駆動した際の反力を相殺する。尚、本実施形態のステージ装置ＳＴは、Ｘカウンタマス及びＹカウンタマスがウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとに共有されているが、何れか一方のカウンタマスのみがウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとに共有されていても良い。【００３２】
ウェハテーブルＷＴＢ上には、ウェハＷを保持するウェハホルダ４０が設けられている。ウェハホルダ４０は、板状の本体部と、この本体部の上面に固定されその中央にウェハＷの直径よりも大きな円形開口が形成された撥液性（撥水性）を有する補助プレートとを備えている。この補助プレートの円形開口内部の本体部の領域には、多数（複数）のピンが配置されている。その多数のピンによってウェハＷが支持された状態で真空吸着されている。この場合、ウェハＷが真空吸着された状態では、そのウェハＷの表面と補助プレートの表面との高さがほぼ同一の高さとなる。尚、補助プレートを設けずに、ウェハテーブルＷＴＢの表面に撥液性を付与してもよい。【００３３】
また、図２に示す通り、ウェハテーブルＷＴＢのＸ方向の一端（＋Ｘ側端）には、Ｘ方向に直交する（Ｙ方向に延在する）反射面４１Ｘが鏡面加工により形成されている。ウェハテーブルＷＴＢのＹ方向の一端（＋Ｙ側端）には、Ｙ方向に直交する（Ｘ方向に延在する）反射面４１Ｙが同様に鏡面加工により形成されている。これらの反射面４１Ｘ，４１Ｙには、干渉計システム２４（図３参照）を構成するＸ軸干渉計４２，Ｙ軸干渉計２３からの干渉計ビーム（ビーム）がそれぞれ投射される。【００３４】
Ｘ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計２３が反射面４１Ｘ，４１Ｙからの反射光をそれぞれ受光することで、各反射面４１Ｘ，４１Ｙの基準位置（一般的には投影ユニットＰＵ側面、及び／又は投影光学系ＰＬの＋Ｙ方向側に配置されたオフアクシス型のアライメント系４５（図１、図３参照）の側面に固定ミラーを配置し、そこを基準面とする）からの計測方向の変位を検出する。尚、ウェハテーブルＷＴＢの端面に反射面４１Ｘ，４１Ｙを形成する構成に代えて、ウェハテーブルＷＴＢの上面に、Ｘ方向に延在する反射面（４１Ｙ）を有するＹ移動鏡及びＹ方向に延在する反射面（４１Ｘ）を有するＸ移動鏡をそれぞれ設ける構成としてもよい。【００３５】
Ｘ軸干渉計４２は、投影光学系ＰＬの投影中心（光軸ＡＸ、図１参照）を通りＸ軸に平行な測長軸と、アライメント系４５の計測視野中心を通りＸ軸に平行な測長軸とを有する。Ｘ軸干渉計４２は、露光時には投影光学系ＰＬの投影中心位置を通る測長軸でウェハテーブルＷＴＢのＸ方向の位置を検出し、エンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）の際にはアライメント系４５の計測視野中心を通る測長軸でウェハテーブルＷＴＢのＸ方向の位置を測定する。また、Ｘ軸干渉計４２は、ベースライン量の計測及び／又は計測ステージＭＳＴに設けられた各種計測器の計測内容に応じて２つの測長軸を適宜用いて計測テーブルＭＴＢのＸ方向の位置を測定する。【００３６】
つまり、Ｘ軸干渉計４２は、ウェハテーブルＷＴＢ又は計測テーブルＭＴＢのＸ方向の位置を、Ｙ方向の投影中心位置及びアライメント中心位置のそれぞれで計測可能となっている。尚、ベースライン量とは、投影光学系ＰＬにより投影されるパターンの投影像に対するウェハステージＷＳＴの位置関係を示す量であり、具体的には投影光学系ＰＬの投影中心とアライメント系４５の計測視野中心との距離である。Ｙ軸干渉計２３は、投影光学系ＰＬの投影中心（光軸ＡＸ、図１参照）及びアライメント系４５の計測視野中心を結ぶＹ軸に平行な測長軸を有し、ウェハテーブルＷＴＢのＹ方向の位置を主として検出する。【００３７】
計測ステージＭＳＴは、チューブキャリア２９及び不図示の６自由度パイプを除いてほぼウェハステージＷＳＴと同様の構成である。つまり、計測ステージＭＳＴは、図２に示す通り、ベース盤２１上に配置された計測ステージ本体４６と、計測ステージ本体４６上に搭載された計測テーブルＭＴＢとを備えている。また、計測ステージＭＳＴは、計測ステージ本体４６をＸ方向にロングストロークで駆動するとともに、Ｙ方向、Ｚ方向、θｘ、θｙ、θｚに微小駆動する第１駆動系４７と、計測ステージ本体４６及び第１駆動系４７をＹ方向にロングストロークで駆動する第２駆動系４８ａ，４８ｂとを備えている。計測ステージ本体４６は、断面矩形枠状でＸ方向に延びる中空部材によって構成されている。【００３８】
第１駆動系４７は、ウェハステージＷＳＴに対して設けられた第１駆動系２７と同様に、計測ステージ本体４６の±Ｘ方向の端面に設けられた３つの開口の各々に配置された対をなす永久磁石と、開口の各々を介して計測ステージ本体４６をＸ方向に貫通するように複数のコイルを備える１つのＹ軸用固定子及び２つのＸ軸用固定子とを含む。これらの永久磁石並びにＸ軸用固定子及びＹ軸用固定子は計測ステージ本体４６をＸ方向に長いストロークで駆動するとともにＹ方向に微少駆動し、更にはθｚ方向に回転させる。また、第１駆動系４７は、計測ステージ本体４６の下面に設けられた永久磁石と、これら永久磁石と協働して推力を発生するＺ軸固定子とを備えている。これらの永久磁石及びＺ軸固定子によって、計測ステージ本体４６をＺ方向、θｘ、θｙ方向に駆動することができる。尚、ここでは第１駆動系４７がムービングマグネット型のリニアモータを備える場合を例に挙げて説明するが、ムービングコイル型のリニアモータを備えていても良い。【００３９】
第２駆動系４８ａ，４８ｂは、固定子３８ａ，３８ｂと、計測ステージ本体４６をＸ方向に貫通するＸ軸用固定子及びＹ軸用固定子並びに計測ステージ本体４６の下方（−Ｚ方向）に配置されたＺ軸用固定子の両端に固定された可動子４９ａ，４９ｂとを含み、可動子４９ａ，４９ｂは固定子３８ａ，３８ｂの内側からそれぞれ挿入されている。可動子４９ａ，４９ｂはＹ方向に沿って配列されたコイルを備えており、Ｙ方向に沿って配列された永久磁石を備える固定子３８ａ，３８ｂと協働してＹ方向への推力を発生させる。即ち、第２駆動系４８ａ，４８ｂは、計測ステージＭＳＴをＹ方向に駆動するムービングコイル型のリニアモータを備えている。このように、本実施形態では固定子３８ａ，３８ｂがウェハステージＷＳＴをＹ方向に駆動するリニアモータ（アクチュエータ部）と、計測ステージＭＳＴをＹ方向に駆動するリニアモータ（アクチュエータ部）とに共有された構成である。尚、ここではムービングコイル型のリニアモータを備える場合を例に挙げて説明するが、ムービングマグネット型のリニアモータを備えていても良い。【００４０】
以上説明したウェハステージＷＳＴを駆動する第１駆動系２７及び第２駆動系２８ａ，２８ｂ、並びに計測ステージＭＳＴを駆動する第１駆動系４７及び第２駆動系４８ａ，４８ｂによって図３に示すステージ駆動部２５の少なくとも一部が構成されている。このステージ駆動部２５を構成する各種駆動機構は図３に示す主制御装置２０によって制御される。つまり、主制御装置２０は、ステージ駆動部２５を介して、例えばウェハＷの露光前における計測ステージＭＳＴの移動、及び露光時におけるウェハステージＷＳＴの移動を制御する。【００４１】
計測テーブルＭＴＢは、例えばショット日本株式会社製のゼロデュア（登録商標）等の低熱膨張材料から形成されており、その上面は撥液性（撥水性）を有している。この計測テーブルＭＴＢは、例えば真空吸着によって計測ステージ本体４６上に保持されており、交換可能に構成されている。計測テーブルＭＴＢの表面の高さは、ウェハテーブルＷＴＢ上に設けられたウェハホルダ４０の表面の高さとほぼ同一となるように設定されている。この計測テーブルＭＴＢのＸ方向の一端（＋Ｘ側端）には、Ｘ方向に直交する（Ｙ方向に延在する）反射面５１Ｘが鏡面加工により形成されている。計測テーブルＭＴＢのＹ方向の一端（−Ｙ側端）には、Ｙ方向に直交する（Ｘ方向に延在する）反射面５１Ｙが同様に鏡面加工により形成されている。【００４２】
これら反射面５１Ｘ，５１Ｙには、干渉計システム２４（図３参照）を構成するＸ軸干渉計４２，Ｙ軸干渉計２２からの干渉計ビーム（ビーム）がそれぞれ投射される。Ｘ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計２２が反射面５１Ｘ，５１Ｙからの反射光をそれぞれ受光することで、各反射面５１Ｘ，５１Ｙの基準位置（一般的には投影ユニットＰＵ側面、及び／又はオフアクシス型のアライメント系４５（図１、図３参照）の側面に固定ミラーを配置し、そこを基準面とする）からの計測方向の変位を検出する。【００４３】
尚、計測テーブルＭＴＢの端面に反射面５１Ｘ，５１Ｙを形成する構成に代えて、計測テーブルＭＴＢの上面に、Ｘ方向に延在する反射面（５１Ｙ）を有するＹ移動鏡及びＹ方向に延在する反射面（５１Ｘ）を有するＸ移動鏡をそれぞれ設ける構成としてもよい。上記のＹ軸干渉計２２は、Ｙ軸干渉計２３と同様に、投影光学系ＰＬの投影中心（光軸ＡＸ、図１参照）及びアライメント系４５の計測視野中心を結ぶＹ軸に平行な測長軸を有している。ウェハステージＷＳＴがウェハＷの交換のためにローディングポジション（図示省略）に位置している間以外は、Ｙ軸干渉計２２は、計測テーブルＭＴＢのＹ方向の位置を検出する。【００４４】
また、計測ステージＭＳＴは、露光に関する各種計測を行うための計測器群を備えている。この計測器群としては、例えば空間像計測装置、波面収差測定装置、及び露光検出装置等がある。空間像計測装置は、投影光学系ＰＬと水を介して計測テーブルＭＴＢ上に投影される空間像を計測するものである。また、上記の波面収差測定装置としては、例えば国際公開第９９／６０３６１号パンフレット（対応する欧州特許第１，０７９，２２３号明細書）等に開示される波面収差測定装置を用いることができる。【００４５】
また、上記の露光検出装置は、投影光学系ＰＬを介して計測テーブルＭＴＢ上に照射される露光光の露光エネルギーに関する情報（光量、照度、照度むら等）を検出する検出装置であり、例えば特開昭５７−１１７２３８号公報（対応する米国特許第４，４６５，３６８号）等に開示される照度むら計測器、及び、例えば特開平１１−１６８１６号公報（対応する米国特許出願公開第２００２／００６１４６９号明細書）等に開示される照度モニタを用いることができる。尚、図３においては、以上説明した空間像計測装置、波面収差測定装置、及び露光検出装置を計測器群６３として示している。【００４６】
計測テーブルＭＴＢ上面の所定位置には、これらの計測器群又はアライメント系４５（図１、図３参照）で用いられる各種のマークが形成された計測パターン部としての基準板５３が設けられている。この基準板５３は、低熱膨張材料から形成されているとともに、上面が撥液性（撥水性）を有しており、計測テーブルＭＴＢに対して交換可能に構成されている。【００４７】
図１に戻り、投影ユニットＰＵを保持する保持部材に設けられたオフアクシス型のアライメント系４５は、対象マーク（ウェハＷに形成されたアライメントマーク、基準板５３に形成された基準マーク等）の位置を計測する。このアライメント系４５は、ウェハＷ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標（アライメント系４５内に設けられた指標板上の指標パターン）の像とを撮像素子（ＣＣＤ等）を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系のアライメントセンサである。アライメント系４５からの撮像信号は、図３に示す主制御装置２０に供給される。【００４８】
更に、本実施形態の露光装置ＥＸは、図１及び図３に示す通り、照射系６４ａ及び受光系６４ｂからなるフォーカス・レベリング検出系６４を備える。このフォーカス・レベリング検出系６４は、例えば特開２００４−２０７７１０号公報等に開示されるものであり、照射系６４ａから露光領域（投影光学系ＰＬの投影領域）内に設定された複数の検出点の各々に斜め方向から検知光を照射して、その反射光を受光系６４ｂで受光することにより、ウェハＷのＺ方向の位置及び姿勢（Ｘ軸及びＹ軸周りの回転）を検出する。フォーカス・レベリング検出系６４の検出結果は主制御装置２０に出力される。主制御装置２０は、フォーカス・レベリング検出系６４の検出結果に基づいてステージ駆動部２５を駆動してウェハステージＷＳＴ上に保持されているウェハＷのＺ方向における位置（フォーカス位置）及び姿勢を調整することにより、ウェハＷの表面をオートフォーカス方式及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に対して最適な状態に合わせ込む。【００４９】
図３は、露光装置ＥＸの制御系の構成を示すブロック図である。図３に示す制御系は、露光装置ＥＸの全体的な動作を統括的に制御するマイクロコンピュータ（又はワークステーション）からなる主制御装置２０を中心として構成されている。また、主制御装置２０には、メモリ６５、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ又は液晶ディスプレイ等のディスプレイ６６が接続されている。メモリ６５は、露光装置ＥＸの動作を制御する上で必要な情報、例えばベースライン量、ＥＧＡ演算を行って得られたショット配列、露光量の履歴等を記憶する。ディスプレイ６６は主制御装置２０から出力される露光装置ＥＸの装置状態を示す情報及びエラー情報等の各種情報を表示する。【００５０】
次に、上記構成の露光装置ＥＸの動作について説明する。本実施形態の露光装置ＥＸにおいては、主制御装置２０によって液浸装置１７の液体供給装置１９ａ及び液体回収装置１９ｂの各バルブの開閉制御が行われ、投影光学系ＰＬの先玉ＧＬの直下に水Ｌｑが満たされた状態でウェハＷの露光が行われる。ウェハステージＷＳＴ上に保持されたウェハＷの露光が終了すると、ウェハステージＷＳＴはウェハＷの交換のためにローディングポジションに移動し、計測ステージＭＳＴは各種計測のために投影光学系ＰＬの下方（−Ｚ方向）に移動する。【００５１】
このときに、計測ステージＭＳＴがウェハステージＷＳＴに接近し、両ステージが一体となって移動することにより投影光学系ＰＬの先玉ＧＬの直下にある水Ｌｑが計測ステージＭＳＴに受け渡される。水Ｌｑの受け渡しを終えると、ウェハステージＷＳＴはローディングポジションに移動してウェハＷの交換を行い、計測ステージＭＳＴは投影光学系ＰＬの下方に留まって各種計測を行う。【００５２】
ウェハＷの交換及び計測が終了すると、計測ステージＭＳＴは所定の待避位置に移動し、ウェハステージＷＳＴは投影光学系ＰＬの下方（−Ｚ方向）に移動する。このときにウェハステージＷＳＴが計測ステージＭＳＴに接近し、再度両ステージが一体となって移動することにより投影光学系ＰＬの先玉ＧＬの直下にある水Ｌｑが計測ステージＭＳＴからウェハステージＷＳＴに受け渡される。【００５３】
図４Ａは、水Ｌｑの受け渡し時におけるウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとの位置関係を示す上面図であり、図４Ｂは側面図である。水Ｌｑの受け渡し時にウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを接触させると、機械的な損傷が生じ、又は各ステージの位置誤差が生ずる虞がある。このため、図４Ａに示す通り、水Ｌｑの受け渡し時にはウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとの間に僅かなギャップＧ１が保たれるよう各々のステージが制御される。このギャップＧ１は水Ｌｑの漏れが生じないよう、例えば０．５ｍｍ以下（好ましくは０．２ｍｍ程度）に保たれる。【００５４】
また、水Ｌｑの受け渡し時にウェハステージＷＳＴの上面（ウェハホルダ４０の表面）と計測ステージＭＳＴの上面（計測テーブルＭＴＢの表面）との間に段差（ギャップＧ２）が生じていると、水Ｌｑが完全に受け渡されず受け渡し元のステージ上に残存する虞がある。このため、両ステージは、上面のギャップＧ２が水Ｌｑの残存が生じないよう制御される。このギャップＧ２は、例えば０．１ｍｍ以下に設定される。【００５５】
主制御装置２０は、水Ｌｑの受け渡し時にギャップＧ１が例えば０．５ｍｍ以下となり、且つ、ギャップＧ２が例えば０．１ｍｍ以下となるようウェハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴの各々を制御する。しかしながら、各ステージの位置誤差の累積等が原因で、ギャップＧ１を０．５ｍｍ以下に保つことができず、或いはギャップＧ２を０．１ｍｍ以下に保つことができない場合が考えられる。また、水Ｌｑの受け渡し時にウェハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴのＺ軸周りの回転が生じていると、ウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのギャップＧ１が位置に応じて変化することも考えられる。【００５６】
このため、本実施形態では、露光装置ＥＸの立ち上げ時、定期的なメンテナンス時、又は停電あるいはエラーが生じた場合に露光装置ＥＸの装置状態を初期状態に設定するリセット時に、アライメント系４５及びフォーカス・レベリング検出系６４を用いてウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとの相対位置を計測している。尚、この相対位置の測定時には、液体供給装置１９ａ及び液体回収装置１９ｂの各バルブが閉状態になっており、投影光学系ＰＬの先玉ＧＬの直下への水Ｌｑの供給はされない。【００５７】
図５Ａ、５Ｂ、６Ａ、及び６Ｂは、アライメント系４５を用いたウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＹ方向における相対位置測定を説明するための図である。計測処理が開始すると、主制御装置２０は図１及び図２に示すＹ軸干渉計２２，２３の検出値をモニタしつつ、ウェハステージＷＳＴに設けられている第２駆動系２８ａ，２８ｂを駆動してウェハステージＷＳＴをローディングポジション側に待避させるとともに、計測ステージＭＳＴに設けられている第２駆動系４８ａ，４８ｂを駆動して計測ステージＭＳＴを投影光学系ＰＬの下方（−Ｚ方向）へ配置する。【００５８】
このとき、計測テーブルＭＴＢの＋Ｙ方向側のエッジ部ｅ１がアライメント系４５の計測視野内に入るよう計測ステージＭＳＴを移動させる。次に、主制御装置２０は計測ステージＭＳＴに設けられている第１駆動系４７を駆動して計測ステージＭＳＴを＋Ｘ方向に移動させ、図５Ａに示す通り、エッジ部ｅ１の−Ｘ方向の端部（以下、計測点Ｐ１１という）がアライメント系４５の計測視野内に入るよう計測ステージＭＳＴを配置する。この状態で、アライメント系４５を用いて計測点Ｐ１１を撮像する。この撮像信号は主制御装置２０に供給され、計測点Ｐ１１を撮像した時点でＹ軸干渉計２２で検出された検出結果とともに記憶される。【００５９】
次いで、主制御装置２０は計測ステージＭＳＴに設けられている第１駆動系４７を駆動して計測ステージＭＳＴを−Ｘ方向に移動させ、図５Ｂに示す通り、エッジ部ｅ１の＋Ｘ方向の端部（以下、計測点Ｐ１２という）がアライメント系４５の計測視野内に入るよう計測ステージＭＳＴを配置する。この状態で、アライメント系４５を用いて計測点Ｐ１２を撮像する。この撮像信号は主制御装置２０に供給され、計測点Ｐ１２を撮像した時点でＹ軸干渉計２２で検出された検出結果とともに記憶される。主制御装置２０は、以上の処理により得られた計測点Ｐ１１，Ｐ１２の撮像信号の各々を画像処理して計測点Ｐ１１，Ｐ１２の計測視野内における位置情報を求め、この位置情報と各々の撮像信号を撮像した時点で検出されたＹ軸干渉計２２の検出結果とに基づいて、計測点Ｐ１１，Ｐ１２のＹ方向における位置情報を求める。【００６０】
次に、主制御装置２０は図１及び図２に示すＹ軸干渉計２２，２３の検出値をモニタしつつ、計測ステージＭＳＴに設けられている第２駆動系４８ａ，４８ｂを駆動して計測ステージＭＳＴを所定の待避位置側に待避させるとともに、ウェハステージＷＳＴに設けられている第２駆動系２８ａ，２８ｂを駆動してウェハステージＷＳＴを投影光学系ＰＬの下方（−Ｚ方向）へ配置する。このとき、ウェハホルダ４０の−Ｙ方向側のエッジ部ｅ２がアライメント系４５の計測視野内に入るようウェハステージＷＳＴを移動させる。【００６１】
移動が完了すると、主制御装置２０はウェハステージＷＳＴに設けられている第１駆動系２７を駆動してウェハステージＷＳＴを＋Ｘ方向に移動させ、図６Ａに示す通り、エッジ部ｅ２の−Ｘ方向の端部（以下、計測点Ｐ２１という）がアライメント系４５の計測視野内に入るようウェハステージＷＳＴを配置する。この状態で、アライメント系４５を用いて計測点Ｐ２１を撮像する。この撮像信号は主制御装置２０に供給され、計測点Ｐ２１を撮像した時点でＹ軸干渉計２３で検出された検出結果とともに記憶される。【００６２】
次いで、主制御装置２０はウェハステージＷＳＴに設けられている第１駆動系２７を駆動してウェハステージＷＳＴを−Ｘ方向に移動させ、図６Ｂに示す通り、エッジ部ｅ２の＋Ｘ方向の端部（以下、計測点Ｐ２２という）がアライメント系４５の計測視野内に入るようウェハステージＷＳＴを配置する。この状態で、アライメント系４５を用いて計測点Ｐ２２を撮像する。この撮像信号は主制御装置２０に供給され、計測点Ｐ２２を撮像した時点でＹ軸干渉計２３で検出された検出結果とともに記憶される。【００６３】
主制御装置２０は、以上の処理により得られた計測点Ｐ２１，Ｐ２２の撮像信号の各々を画像処理して計測点Ｐ２１，Ｐ２２の計測視野内における位置情報を求め、この位置情報と各々の撮像信号を撮像した時点で検出されたＹ軸干渉計２３の検出結果とに基づいて、計測点Ｐ２１，Ｐ２２のＹ方向における位置情報を求める。【００６４】
以上の処理で得られた計測点Ｐ１１，Ｐ１２の位置情報と、計測点Ｐ２１，Ｐ２２の位置情報とからエッジ部ｅ１とエッジ部ｅ２とのＹ方向における相対的な位置関係、即ちウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＹ方向における相対位置が求められる。エッジ部ｅ１を複数の測定点Ｐ１１，Ｐ１２で測定し、エッジ部ｅ２を複数の測定点Ｐ２１，Ｐ２２で測定しているため、ウェハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴのＺ軸周りの回転に起因するエッジ部ｅ１とエッジ部ｅ２との平行からのずれ量を求めることもできる。尚、以上の処理で求められたウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＹ方向における相対位置を示す情報は、メモリ６５（図３参照）に記憶され、露光時のウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとの制御に用いられる。【００６５】
図７Ａ及び７Ｂは、フォーカス・レベリング検出系６４を用いたウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＺ方向における相対位置測定を説明するための図である。計測処理が開始すると、主制御装置２０は図１及び図２に示すＹ軸干渉計２２，２３の検出値をモニタしつつ、ウェハステージＷＳＴに設けられている第２駆動系２８ａ，２８ｂを駆動して、エッジ部ｅ１，ｅ２が互いに近接した状態で投影光学系ＰＬの下方（−Ｚ方向）に位置するようにウェハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴの各々を配置する。【００６６】
このとき、図７Ａに示す通り、フォーカス・レベリング検出系６４の検出領域が、ウェハホルダ４０上であってエッジ部ｅ２の近傍に設定されるよう、ウェハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴのＹ方向の位置を設定する。Ｙ方向の配置が完了すると、主制御装置２０はウェハステージＷＳＴに設けられている第１駆動系２７を駆動してウェハステージＷＳＴを＋Ｘ方向に移動させ、フォーカス・レベリング検出系６４の検出領域が、ウェハホルダ４０上であってエッジ部ｅ２の−Ｘ方向の端部の近傍（以下、計測面Ｐ３１という）に設定されるようウェハステージＷＳＴを配置する。この状態で、フォーカス・レベリング検出系６４を用いて計測面Ｐ３１を検出する。この検出結果は主制御装置２０に供給される。【００６７】
次いで、主制御装置２０はウェハステージＷＳＴに設けられている第１駆動系２７を駆動してウェハステージＷＳＴを−Ｘ方向に移動させ、フォーカス・レベリング検出系６４の検出領域が、ウェハホルダ４０上であってエッジ部ｅ２の＋Ｘ方向の端部の近傍（以下、計測面Ｐ３２という）に設定されるようウェハステージＷＳＴを配置する。この状態で、フォーカス・レベリング検出系６４を用いて計測面Ｐ３２を検出する。この検出結果は主制御装置２０に供給される。【００６８】
次に、主制御装置２０は図１及び図２に示すＹ軸干渉計２２，２３の検出値をモニタしつつ、計測ステージＭＳＴに設けられている第２駆動系４８ａ，４８ｂ、及びウェハステージＷＳＴに設けられている第２駆動系２８ａ，２８ｂを駆動して、位置関係を保ったままウェハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴを＋Ｙ方向へ移動させる。このとき、図７Ｂに示す通り、フォーカス・レベリング検出系６４の検出領域が、計測テーブルＭＴＢ上であってエッジ部ｅ１の近傍に設定されるよう、ウェハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴのＹ方向の位置を設定する。【００６９】
Ｙ方向の配置が完了すると、主制御装置２０は計測ステージＭＳＴに設けられている第１駆動系４７を駆動して計測ステージＭＳＴを＋Ｘ方向に移動させ、フォーカス・レベリング検出系６４の検出領域が、計測テーブルＭＴＢ上であってエッジ部ｅ１の−Ｘ方向の端部の近傍（以下、計測面Ｐ４１という）に設定されるよう計測ステージＭＳＴを配置する。この状態で、フォーカス・レベリング検出系６４を用いて計測面Ｐ４１を検出する。この検出結果は主制御装置２０に供給される。【００７０】
次いで、主制御装置２０は計測ステージＭＳＴに設けられている第１駆動系４７を駆動して計測ステージＭＳＴを−Ｘ方向に移動させ、フォーカス・レベリング検出系６４の検出領域が、計測テーブルＭＴＢ上であってエッジ部ｅ１の＋Ｘ方向の端部の近傍（以下、計測面Ｐ４２という）に設定されるよう計測ステージＭＳＴを配置する。この状態で、フォーカス・レベリング検出系６４を用いて計測面Ｐ４２を検出する。この検出結果は主制御装置２０に供給される。【００７１】
以上の処理で得られた計測面Ｐ３１，Ｐ３２の検出結果と、計測面Ｐ４１，Ｐ４２の検出結果とからウェハホルダ４０と計測テーブルＭＴＢとのＺ方向における相対的な位置関係、即ちウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＺ方向における相対位置が求められる。尚、以上の処理で求められたウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＺ方向における相対位置を示す情報は、メモリ６５（図３参照）に記憶され、露光時のウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとの制御に用いられる。【００７２】
露光装置ＥＸの立ち上げ時、定期的なメンテナンス時、又はリセット時において、以上説明した計測処理が終了するとウェハＷの露光処理が開始される。次に、露光処理の詳細について説明する。ウェハＷを露光する場合には、計測ステージＭＳＴは所定の待避位置に配置され、露光すべきウェハＷを保持するウェハステージＷＳＴは投影光学系ＰＬの下方（−Ｚ方向）に配置される。【００７３】
そして、まず、液体供給装置１９ａから水Ｌｑの供給を行う前にウェハＷ上に水Ｌｑがない状態で、ウェハＷに形成されたアライメントマークの計測処理が行われる。尚、ここでは、ウェハＷに少なくとも１つのレイヤ（層）のパターンが形成されているものとするが、ウェハＷにレイヤのパターンが全く形成されていない場合には、アライメントマークの計測処理は省略される。【００７４】
この計測処理では、主制御装置２０が、Ｘ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計２３の検出結果をモニタしつつウェハステージＷＳＴに設けられている第１駆動系２７及び第２駆動系２８ａ，２８ｂを駆動してウェハステージＷＳＴを所定の経路上で移動させる。この移動の途中でアライメント系４５を用いてウェハＷ上に形成されている複数のアライメントマークをＬｑ水を介さずに計測する。尚、アライメント系４５がアライメントマークの計測を行うときはウェハステージＷＳＴは停止状態になる。【００７５】
これにより、Ｘ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計２３によって規定される座標系内での各アライメントマークの位置情報が計測される。尚、アライメント系４５によるアライメントマークの計測は、ウェハＷ上の全てのアライメントマークを計測してもよいし、その一部を計測するのみでもよい。また、アライメント系４５がウェハＷを移動させながらウェハＷ上のアライメントマークを計測できる場合には、ウェハステージＷＳＴを停止状態にさせなくても良い。【００７６】
また、上記のウェハステージＷＳＴの移動中に、フォーカス・レベリング検出系６４によりウェハＷの表面情報が水Ｌｑを介さずに検出される。フォーカス・レベリング検出系６４による表面情報の検出はウェハＷ上に設定されたショット領域（不図示）毎に行われ、検出結果はウェハＷの走査方向（Ｙ軸方向）の位置を対応させて主制御装置２０に記憶される。尚、フォーカス・レベリング検出系６４による表面情報の検出は、一部のショット領域に対して行うだけでもよい。また、アライメント系４５を用いた複数のアライメントマークの位置情報の計測と、フォーカス・レベリング検出系６４を用いたウェハＷの面情報の検出のうちの何れか一方を先に完了させ、その後に他方を実行するようにしてもよい。【００７７】
以上の計測が終了すると、主制御装置２０は、上記のアライメントマークの計測結果を用いてエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）演算を行い、ウェハＷ上の各ショット領域の配列を算出し、その配列情報をメモリ６５に記憶する。また、上記のフォーカス・レベリング検出系６４を用いた検出結果をメモリ６５に記憶する。そして、液浸装置１７の液体供給装置１９ａ及び液体回収装置１９ｂの各バルブの開閉制御を行って、投影光学系ＰＬの先玉ＧＬとウェハＷ（ウェハホルダ４０）との間に水Ｌｑを供給する。【００７８】
次に、主制御装置２０は、メモリ６５から各ショット領域の配列情報を読み出し、予め得られたベースライン量の計測結果を用いて配列情報を補正した上でウェハＷ上の最初に露光すべきショット領域が走査開始位置に配置されるようウェハステージＷＳＴを移動させる。そして、主制御装置２０は、Ｘ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計２３及びレチクル干渉計１２の検出値をモニタしつつ、レチクルステージ駆動部１１並びに第１駆動系２７及び第２駆動系２８ａ，２８ｂの駆動を制御して、レチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）とウェハＷ（ウェハステージＷＳＴ）とをＹ方向に関して相対的に走査する。【００７９】
この走査中の加速終了後と減速開始直前との間の等速移動時に、照明光ＩＬの照明領域に対してレチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）とウェハＷ（ウェハステージＷＳＴ）とをＹ方向に関して等速同期移動させることにより、レチクルＲのパターンをウェハＷ上の最初に露光すべきショット領域に転写する。レチクルＲとウェハＷとの走査中は、液体Ｌｑの供給前にフォーカス・レベリング検出系６４を用いて検出された表面情報をメモリ６５から読み出し、この表面情報を用いてウェハＷのＺ方向の表面位置及び姿勢が調整される。以上の走査は、ウェハＷ上に設定された全ショット領域に対して繰り返し行われる。【００８０】
ウェハステージＷＳＴ上に保持されているウェハＷに対する露光が終了すると、主制御装置２０は、Ｙ軸干渉計２２の検出値に基づいて計測ステージＭＳＴに設けられている第１駆動系４７及び第２駆動系４８ａ，４８ｂの駆動を制御して、計測ステージＭＳＴをウェハステージＷＳＴに接近させる。このとき、主制御装置２０は、メモリ６５に記憶されたウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとの相対位置を示す情報（図５Ａ〜図７Ｂに示した計測により得られた情報）を読み出し、ウェハステージＷＳＴに設けられている第１駆動系２７及び第２駆動系２８ａ，２８ｂ、並びに、計測ステージＭＳＴに設けられている第１駆動系４７及び第２駆動系４８ａ，４８ｂの駆動量を制御してウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとが所定の位置関係となるよう制御する。具体的には、図４Ａに示すギャップＧ１が例えば０．５ｍｍ以下となり、且つ、図４Ｂに示すギャップＧ２が例えば０．１ｍｍ以下となるよう制御する。【００８１】
そして、主制御装置２０が上記の位置関係が保たれた状態で両ステージＷＳＴ，ＭＳＴを＋Ｙ方向移動させることにより、ウェハステージＷＳＴ上の水Ｌｑは計測ステージＭＳＴ上に受け渡される。このとき、上記の制御によってウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのギャップＧ１が例えば０．５ｍｍ以下にされるため、ウェハステージＷＳＴ（ウェハホルダ４０）と計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）との間から水Ｌｑが漏れるのを防止することができる。また、上記の制御によってウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのギャップＧ２が例えば０．１ｍｍ以下にされるため、水ＬｑがウェハステージＷＳＴ上に残存するのを防止することができる。【００８２】
次いで、主制御装置２０は、ウェハステージＷＳＴの位置をＸ軸干渉計４２及びＹ軸干渉計２３の検出値に基づいて管理しつつ、ウェハステージＷＳＴに設けられている第１駆動系２７及び第２駆動系２８ａ，２８ｂの駆動を制御して、所定のローディングポジションにウェハステージＷＳＴを移動させるとともに、ウェハＷの交換を行う。これと並行して、計測ステージＭＳＴを用いた所定の計測を必要に応じて実行する。この計測としては、例えばレチクルステージＲＳＴ上のレチクル交換後に行われるアライメント系４５のベースライン量の計測が一例として挙げられる。【００８３】
以上のウェハステージＷＳＴ上のウェハＷの交換及び計測ステージＭＳＴを用いた計測が終了すると、主制御装置２０は、計測ステージＭＳＴに対してウェハステージＷＳＴを接近させ、再度上述した制御を行ってウェハステージＷＳＴとレチクルステージＲＳＴとの位置関係が保たれた状態で両ステージＷＳＴ，ＭＳＴを−Ｙ方向に移動させる。これにより、計測ステージＭＳＴ上の水ＬｑがウェハステージＷＳＴ上に受け渡される。このときも、図４Ａに示すギャップＧ１が例えば０．５ｍｍ以下とされ、且つ、図４Ｂに示すギャップＧ２が例えば０．１ｍｍ以下とされるため、ウェハステージＷＳＴ（ウェハホルダ４０）と計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）との間から水Ｌｑが漏れるのを防止することができるとともに、水Ｌｑが計測ステージＭＳＴ上に残存するのを防止することができる。【００８４】
水Ｌｑの受け渡しを終えると、主制御装置２０は、計測ステージＭＳＴを所定の待避位置に移動させるとともに、ウェハステージＷＳＴを投影ユニットＰＵの直下に戻す。そして、ウェハステージＷＳＴ側では、交換後のウェハＷに対してウェハアライメント、即ちアライメント系４５による交換後のウェハＷ上のアライメントマークの検出を行い、ＥＧＡ演算を行ってウェハＷ上の複数のショット領域の位置座標を算出する。その後で、主制御装置２０は、上記と同様に新たなウェハＷに対してステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を実行し、ウェハ上の複数のショット領域にレチクルパターンを順次転写させる。【００８５】
尚、前述したアライメント系４５を用いたウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＹ方向における相対位置測定においては、図５Ａ〜図６Ｂを用いて説明した通り、計測ステージＭＳＴ（計測テーブルＭＴＢ）のエッジ部ｅ１の２箇所（計測点Ｐ１１，Ｐ１２）と、ウェハステージＷＳＴ（ウェハホルダ４０）のエッジ部ｅ２の２箇所（計測点Ｐ２１，Ｐ２２）とを順次アライメント系４５で測定していた。しかしながら、アライメント系４５の計測視野のＹ方向の大きさが１ｍｍ程度以上ある場合には、計測ステージＭＳＴとウェハステージＷＳＴとを近接させてエッジ部ｅ１とエッジ部ｅ２との両方をアライメント系４５の計測視野に配置して同時に測定するのが望ましい。かかる測定を行うことにより、測定に要する時間を短縮することができる。【００８６】
また、以上説明した実施形態では、アライメント系４５を用いてウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＹ方向における相対位置を測定し、フォーカス・レベリング検出系６４を用いてウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＺ方向における相対位置を測定していた。しかしながら、ＸＹ面内におけるマークの位置情報の計測のみならず、フォーカス状態を検出することができるアライメント系を用いれば、ウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＹ方向及びＺ方向における相対位置を同時に測定することができる。【００８７】
図８は、アライメント系に設けられるフォーカス状態検出系の検出原理を説明するための図である。図８に示す通り、フォーカス状態検出系７０は、対物レンズ７１、瞳分割ミラー７２、集光レンズ７３、及びＣＣＤ等の撮像素子７４を含む。尚、図８に示す光学部材のうち、対物レンズ７１はメークの位置情報を計測するためにアライメント系に設けられる対物レンズと共用するのが望ましい。ウェハＷの表面からの反射光像は、対物レンズ７１を介して瞳分割ミラー７２に入射してテレセントリシティーが崩される。このテレセントリシティーが崩された反射光像が集光レンズ７３で集光されて、撮像素子７４の撮像面に結像する。【００８８】
つまり、フォーカス状態検出系７０は、撮像素子７４の撮像面の位置とウェハＷの表面からの反射光像の結像位置との間のフォーカス方向におけるずれ量（デフォーカス量）を、撮像素子７４の撮像面上の異なる位置に撮像される像（瞳分割ミラー７２により分割された像）の間隔の変化として検出するものである。ここで、図８の（ａ）部に示す通り、デフォーカス量が零である場合の像の間隔をＤ１とする。【００８９】
図８の（ａ）部に示す状態から、図８の（ｂ）部に示す通り、ウェハＷが−Ｚ方向にデフォーカスすると、瞳分割ミラー７２によって分割された像の間隔が間隔Ｄ１よりも狭い間隔Ｄ２になる。これに対し、ウェハＷが＋Ｚ方向にデフォーカスすると瞳分割ミラー７２によって分割された像の間隔が間隔Ｄ１よりも広い間隔になる。従って、撮像素子７４の撮像面上の像の間隔を計測することにより、デフォーカス量を計測することができる。以上説明したフォーカス状態検出系をアライメント系に備えることで、ウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＹ方向及びＺ方向における相対位置を同時に測定することができる。この結果として、相対位置の測定に要する時間を短縮することができる。【００９０】
図９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、及び９Ｄは、ウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとが近接状態にあるときのエッジ部の拡大図である。以上の説明では、図９Ａに示す通り、ウェハステージのウェハテーブルＷＴＢとウェハホルダ４０との−Ｙ方向における端部が揃えられている場合を挙げて説明した。しかしながら、図９Ｂに示す通り、ウェハステージＷＳＴの−Ｙ方向側において、ウェハホルダ４０がウェハテーブルＷＴＢに対して−Ｙ方向に張り出していてもよい。【００９１】
また、図９Ｃに示す通り、ウェハステージＷＳＴについてはウェハホルダ４０がウェハテーブルＷＴＢに対して−Ｙ方向に張り出した状態にあり、計測ステージＭＳＴについては計測テーブルＭＴＢの＋Ｙ方向側のエッジに沿って段部９０が形成された構成であっても良い。かかる構成の場合には、ウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとが互いに近接するときには、−Ｙ側に張り出したウェハホルダ４０が計測テーブルＭＴＢの段部９０の上方（＋Ｚ方向）を覆う状態となる。尚、図９Ｄに示す通り、段部９０が形成された計測テーブルＭＴＢが＋Ｙ方向に張り出さないように構成しても良い。【００９２】
図９Ｃ又は図９Ｄに示す構成の場合には、図中に示す段差部９１が計測テーブルＭＴＢの＋Ｙ方向側のエッジ部ｅ１（図５Ａ又は図６Ａ参照）となる。よって、ウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとのＹ方向における相対位置を測定する場合には、アライメント系４５を用いて段差部９１の測定が行われる。また、ウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとを互いに近接させる場合には、段差部９１とウェハホルダ４０との間隔（ギャップ）が０．５ｍｍ以下となるように制御される。【００９３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、ウェハＷのアライメントマークを計測するために設けられているアライメント系４５と、ウェハＷのＺ方向の表面位置及び姿勢を検出するために設けられているフォーカス・レベリング検出系６４とを用いてウェハステージＷＳＴと計測ステージＭＳＴとの相対位置を測定していた。しかしながら、これらの相対位置を測定する専用の測定装置を設けて測定を行っても良い。【００９４】
例えば、ウェハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴの何れか一方のステージに他方のステージとの距離を測定する測定装置を設けてＹ方向の相対位置を測定しても良い。かかる測定を行う場合には、エッジ部ｅ１及びｅ２（図５Ａ又は図６Ａ参照）間の距離を直接測定できるように構成するのが望ましい。また、他方のステージの側面（ウェハステージＷＳＴの場合には−Ｙ側の側面、計測ステージＭＳＴの場合には＋Ｙ側の側面）にそのステージの基準位置を示す基準部材を設け、この基準部材を測定することによりＺ方向位置ずれを測定しても良い。【００９５】
また、上記実施形態ではＡｒＦエキシマレーザ光を用いる場合を例に挙げて説明したが、これ以外に、例えばｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、又はＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ光（波長１４６ｎｍ）、ＹＡＧレーザ光、若しくは半導体レーザの高周波を用いることができる。更に、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイットリビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。例えば、単一波長レーザの発振波長を１．５１〜１．５９μｍの範囲内とすると、発生波長が１８９〜１９９ｎｍの範囲内である８倍高調波、又は発生波長が１５１〜１５９ｎｍの範囲内である１０倍高調波が出力される。【００９６】
なお、上記各実施形態では干渉計システム（２４）を用いてレチクルステージＲＳＴ、及びウェハステージＷＳＴの各位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り替えて用いる、あるいはその両方を用いて、ステージの位置制御を行うようにしてもよい。【００９７】
また、本発明は、ウェハステージが複数設けられるツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許６，３４１，００７号、６，４００，４４１号、６，５４９，２６９号及び６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号（対応米国特許５，９６９，４４１号）或いは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。この場合、計測ステージＭＳＴに代えて複数のウェハステージの間でギャップＧ１，Ｇ２を制御して、水Ｌｑを複数のウェハステージ間で受け渡しても良い。更に、計測機能を有さないステージと、ウェハステージＷＳＴとの間でギャップＧ１，Ｇ２を制御して水Ｌｑの受け渡しを行っても良い。また更に、本発明を、本出願人が先に出願した特願２００４−１６８４８１号（対応国際公開第２００５／１２２２４２号パンフレットのウェハステージに適用してもよい。【００９８】
また、投影光学系ＰＬは、物体面（レチクルＲ）側と像面（ウェハＷ）側の両方がテレセントリックであってもよく、片方がテレセントリックであってもよい。また、マスクＭのパターン像を縮小投影する縮小系のみならず、等倍像を投影するものであってもよい。更に、投影光学系ＰＬとしては、反射光学素子のみからなる反射系、又は反射光学素子と屈折光学素子とを有する反射屈折系（カタッディオプトリック系）を採用しても良い。尚、投影光学系ＰＬが備える複数のレンズ素子の硝材は、照明光ＩＬの波長に応じて、例えば石英又は蛍石が用いられる。【００９９】
尚、上記各実施形態で移動ステージに保持される基板としては、半導体デバイス製造用の半導体ウェハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウェハ、或いは露光装置で用いられるマスク又はレチクルの原版（合成石英、シリコンウェハ）等が適用される。露光装置ＥＸとしては、液浸法を用いない走査型露光装置、又はレチクルＲとウェハＷとを静止した状態でレチクルＲのパターンを一括露光し、ウェハＷを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明はウェハＷ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。露光装置ＥＸの種類としては、ウェハＷに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、或いはレチクル又はマスク等を製造するための露光装置等にも広く適用できる。【０１００】
また、上記各実施形態では投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。投影光学系を用いない場合であっても、露光光はマスク又はレンズなどの光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸領域が形成される。【０１０１】
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いてもよい。【０１０２】
さらに、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第６，６１１，３１６号）に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回のスキャン露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも本発明を適用することができる。【０１０３】
ウェハステージＷＳＴ及び／又はレチクルステージＲＳＴにリニアモータ（USP5,623,853又はUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型及びローレンツ力又はリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージＷＳＴ，ＲＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。各ステージＷＳＴ，ＲＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＷＳＴ，ＲＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージＷＳＴ，ＲＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＷＳＴ，ＲＳＴの移動面側に設ければよい。【０１０４】
ウェハステージＷＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。レチクルステージＲＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（対応米国特許第５，８７４，８２０号）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。【０１０５】
なお、本国際出願で指定又は選択された国の法令で許容される限りにおいて、上記各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。【０１０６】
以上のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。尚、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。【０１０７】
図１０は、マイクロデバイス（ＩＣ又はＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造工程の一例を示すフローチャートである。半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１０に示す通り、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップＳ２１０、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップＳ２０２、デバイスの基材である基板（ウェハ）を製造するステップＳ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に転写する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などの基板処理プロセスを含むステップＳ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）Ｓ２０５、検査ステップＳ２０６等を経て製造される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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